Que savez-vous les ultrasons, les ondes sonores

Éducation 19 Fév 2021 Contributor
waves
Unsplash - Luana azevedo AHBNGvRTm_A

L’ultrason n’est pas perceptible par l’oreille humaine. Pourtant, certains animaux sont capables de le percevoir grâce aux rebonds que font les ultrasons qu’ils envoient. 

Qu’est-ce qu’un ultrason ?

Il s’agit d’une onde sonore dont la gamme de fréquences est trop élevée pour que l’oreille humaine puisse la percevoir. Nous parlons de fréquences allant de 16 à 10 000 kilohertz ! Cela est énorme ! Cette vibration mécanique et élastique peut se propager au travers de supports fluides, solides, liquides ou gazeux.

Pour l’histoire, ce n’est qu’en 1917 grâce à cet ingénieur français au nom de Paul Langevin, dans un contexte de lutte anti-sous-marine, qu’est apparu le premier générateur d’ultrasons. Il fallait localiser l’ennemi. Des ultrasons très peu absorbés par l’eau sont envoyés dans la mer et dès qu’ils rencontrent un obstacle, ils reviennent vers le navire émetteur et informent ainsi la position de l’ennemi.

Comment produire des ultrasons ?

Le principe est simple. Un émetteur à ultrasons émet à intervalles réguliers de courtes impulsions sonores à haute fréquence. Ces impulsions se propagent dans l’air à la vitesse du son. Lorsqu’elles rencontrent un objet, elles se réfléchissent et reviennent sous forme d’écho au récepteur. Celui-ci calcule la distance le séparant de la cible sur la base du temps écoulé entre l’émission du signal et la réception de l’écho. 

Trois types d’émetteurs sont utilisés, le principe étant de transformer l’énergie électrique transportée par de courants alternatifs de fréquence élevée en énergie mécanique :

Le générateur piézoélectrique ; composé de lamelles de quartz collées entre deux disques d’acier reliés aux bornes d’une source de courant alternatif. Lorsque la tension est appliquée, ces lamelles sont déformées à la même fréquence que celle de la tension appliquée et cela produit des vibrations mécaniques qui sont transmises au milieu.

Les émetteurs magnétostrictifs qui jouent sur la variation des dimensions d’un corps ferromagnétique lorsque celui-ci est placé dans un champ magnétique variable

Les émetteurs électrostrictifs qui jouent quant à eux sur la variation des dimensions de certaines céramiques lorsqu’elles sont placées dans un champ électrique variable.

Pourquoi utiliser les ultrasons ?

Les utilisations sont variées. Les ultrasons peuvent être utilisés pour le repérage d’obstacles dans le cadre militaire, mais aussi pour la conduite automobile. 

Les ultrasons sont employés dans des applications industrielles (nettoyage de pièces, contrôle non destructif, etc.)

Ils sont également utilisés en échographie pour explorer des organes internes, en kinésithérapie pour traiter une infection ou soulager une douleur ; sous l’effet des vibrations de l’ultrason, les molécules des zones traversées par ces vibrations vont s’écarter de leur position d’équilibre, entraînant des micromassages, des microcoupures et des microdislocations de tissus. Cet effet est cherché entre autres pour assouplir les zones fibreuses et de contractures musculaires.

Les ultrasons sont-ils dangereux ?

La communauté scientifique n’est pas unanime sur la question. Des sujets fréquentant régulièrement des lieux à forte exposition aux ultrasons se seraient plaints de maux de tête et fatigue, mais les études menées n’ont pas été concluantes. ALLAH est infiniment plus savant.

 

écrit par : Njindam L. Ibrahim